EP3387289A1 - Système d'embrayage comportant un amortisseur de torsion à deux raideurs et ensemble de propulsion intégrant un tel système - Google Patents

Système d'embrayage comportant un amortisseur de torsion à deux raideurs et ensemble de propulsion intégrant un tel système

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Publication number
EP3387289A1
EP3387289A1 EP16805875.8A EP16805875A EP3387289A1 EP 3387289 A1 EP3387289 A1 EP 3387289A1 EP 16805875 A EP16805875 A EP 16805875A EP 3387289 A1 EP3387289 A1 EP 3387289A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flywheel
range
torque
angular
angular displacement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP16805875.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Patrice Merou
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Embrayages SAS
Original Assignee
Valeo Embrayages SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Embrayages SAS filed Critical Valeo Embrayages SAS
Publication of EP3387289A1 publication Critical patent/EP3387289A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/121—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/123—Wound springs
    • F16F15/12353—Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations
    • F16F15/1236—Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations resulting in a staged spring characteristic, e.g. with multiple intermediate plates
    • F16F15/12366—Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations resulting in a staged spring characteristic, e.g. with multiple intermediate plates acting on multiple sets of springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/133—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/134—Wound springs
    • F16F15/13469—Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations
    • F16F15/13476—Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations resulting in a staged spring characteristic, e.g. with multiple intermediate plates
    • F16F15/13484—Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations resulting in a staged spring characteristic, e.g. with multiple intermediate plates acting on multiple sets of springs

Definitions

  • the invention relates to the filtration of torque fluctuations of an internal combustion engine having an operating speed in which some of the cylinders are deactivated.
  • a clutch system comprising, arranged in series between an internal combustion engine and a gearbox: a double damping flywheel, a clutch friction and a torsion damper integrated in clutch friction.
  • a limit stop limit the angular displacement of the friction damper, so that the latter is neutralized as soon as the applied torque exceeds a threshold value which is preferably less than 55% of the maximum torque of the engine.
  • the operating range of the torsion damper thus corresponds to low torques, and is thus particularly suitable for damping torque fluctuations when the engine is operating at low speed and some of its cylinders are deactivated.
  • the multiple transitions between modes of operation through the springs of the friction damper and operating mode in abutment are difficult to control over the life of the clutch system.
  • the invention aims to overcome the disadvantages of the state of the art and to provide simple means for filtering the torque fluctuations transmitted by the crankshaft of an internal combustion engine capable of operating over a wide range of torque extended including modes of low torque operation, for example made by neutralization of some of the engine cylinders, and modes of operation at full power.
  • a clutch system comprising in series, rotating about an axis of revolution common: a double damping flywheel; a torsion damper comprising a primary member, a secondary member, the secondary member being rotatable about the axis of revolution relative to the primary member over a range of angular displacement of the secondary member at least a reference angular position of the secondary member at an end-of-travel position of the secondary member, the torsion damper further comprising elastic elements recalling the secondary member towards the reference position of the secondary member and exerting a minimum or no return torque on the secondary member in the reference position and a maximum restoring torque CA in the end-of-travel position of the secondary member; and a clutch friction arranged kinematically between the double damping flywheel and the primary member of the torsion damper for transmitting a driving torque of the double damping flywheel to the torsion damper.
  • the elastic elements of the torsion damper are such that on a first portion of the range of angular displacement of the secondary member constituting at least 1/4 and preferably at least 1/3 of the range of angular displacement of the secondary member, the torsion damper has an angular stiffness less than or equal to a first value K 3 , and that on a second portion of the range of angular displacement of the secondary member constituting at least 1/4 and preferably at least 1/3 of the range of angular deflection of the secondary member and closer to the end-of-travel position of the secondary member than the first portion of the range of angular deflection of the secondary member, the torsion damper has an angular stiffness greater than or equal to a second value K 4 , K 4 being greater than 2 K 3 .
  • the stiffness in the first portion of the range of angular deflection will be constant and equal to K 3 or substantially constant, for example in a range between 0.9 K 3 and K 3 .
  • the stiffness in the second portion of the range of angular deflection will in practice be constant and equal to K 4 or substantially constant, for example in a range between 0.9 K 4 and K 4 .
  • the first portion of the angular deflection range and the second portion of the angular range of deflection are by definition disjoint. They are preferably complementary, in the sense that they together constitute the entire range of angular deflection, the maximum angular deflection in the first portion of the range corresponding to the minimum angular displacement in the second portion of the range.
  • the architecture of the torsion damper may vary, and optionally incorporate a torsion pendulum or an intermediate web between the primary member and the secondary member.
  • the elastic elements of the torque damper comprise long-stroke elastic elements which work in the first portion of the range of angular displacement of the secondary member and in the second portion of the range. angular deflection of the secondary member, and additional elastic elements which work only in the second angular displacement range portion of the secondary member.
  • the long-stroke elastic elements may be, for example, curved or straight coil springs, preferably arranged orthoradially with respect to the axis of revolution.
  • the additional elastic elements may be for example curved or straight coil springs, which are not constrained in the first portion of the range of angular deflection due for example to a pre-existing game, and which work in the second portion of the range of angular travel.
  • the torsion damper is integrated with the clutch friction.
  • the clutch friction may in particular comprise at least one pressure plate kinematically connected to the double damping flywheel, and a friction disc movable in rotation around the axis of revolution, the primary member of the torque damper being preferably located radially inwardly and axially overlapping with the friction disk and / or the pressure plate.
  • the primary member of the torque damper may in particular be integrated in the friction disk or made by a web directly attached to the friction disk.
  • the range of angular displacement of the secondary member is greater than 8 °, and preferably greater than 10 ° and preferably less than 20 °, preferably less than 15 °. These values are compatible with a torque damper of small diameter, possibly allowing integration with the clutch friction described above.
  • K 4 is less than SK 3 , and preferably less than 4 K 3 .
  • the values K 3 and K 4 are thus both sufficiently different to allow optimized dimensioning for low torques (as regards K 3 ) and optimized dimensioning for high torques (as regards K 4 ), by covering the entire torque range of the engine, and close enough that the behavior is perfectly controlled in the transition between the different portions of the range of angular movement.
  • the elastic elements of the torsion damper are such that the end-of-travel position is reached for a maximum damping torque of the torsion damper measured between the primary member and the torsion damper.
  • upper secondary member having a value CA, and in that, at least when applying between the primary member and the secondary member any torque less than CA / 6, and preferably, at least when one applied between the primary member and the secondary member any torque less than CA / 5, the secondary member is in the first portion of the range of angular displacement of the secondary member.
  • the first portion of the range of angular deflection corresponds to at least one sixth, and preferably at least one fifth of the torque range.
  • the dual damping flywheel comprises at least one primary flywheel rotatable about an axis of revolution, a secondary flywheel rotatable about the axis of revolution relative to the primary flywheel and elastic elements working between the primary flywheel and the secondary flywheel, the secondary flywheel being rotatable about the axis of revolution relative to the primary flywheel over a range of angular displacement of the secondary flywheel of a median angular position of the flywheel secondary in which the elastic elements of the double damping flywheel exert a minimum absolute restoring torque on the secondary flywheel at a position of end of travel of the secondary flywheel in which the elastic elements of the double damping flywheel exert a maximum restoring torque of the double damping flywheel, having a value between 95% and 105% of the maximum e the torsion damper.
  • the double damping flywheel and the torsion damper are dimensioned to be functional over identical or substantially identical torque ranges.
  • the architecture of the double damping flywheel can vary, and incorporate if necessary a torsion pendulum or an intermediate web between the primary flywheel and the secondary flywheel.
  • the dual flywheel can be stiff constant or substantially constant over the entire range of angular movement.
  • the elastic elements of the double damping flywheel are such that on a first portion of the angular displacement range of the secondary flywheel constituting at least 1/4 and preferably at least 1/3 of the range of angular deflection of the steering wheel. secondary and including the median angular position of rest of the secondary flywheel, the double damping flywheel has an angular stiffness lower than a first value K 1 , and that on a second portion of the range of angular movement of the secondary flywheel constituting at least 1/4 and preferably at least 1/3 of the range of angular displacement of the secondary flywheel, the double damping flywheel has an angular stiffness greater than a second value K 2 , K 2 being greater than 2 K 1 .
  • the stiffness in the first portion of the range of angular deflection will be constant and equal to K 1 or substantially constant, for example in a range between 0.9 K 1 and K 1 .
  • the stiffness in the second portion of the range of angular deflection will be constant and equal to K 2 or substantially constant, for example in a range between 0.9 K 2 and K 2 .
  • the dual mass flywheel and the series torque damper operate in the first portion of their respective angular range and have a global stiffness K.
  • K 1 in the first portion of the range of angular deflection of the secondary flywheel
  • K 3 in the first portion of the range of angular deflection of the secondary member
  • the double flywheel and the series torque damper When the engine is operating at high torque, the double flywheel and the series torque damper operate in the second portion of their respective range of angular travel, and the stiffness K is a function of K 2 and K4.
  • the stiffness K is a function of K 2 and K4.
  • the resulting stiffness K will be.
  • the first portion and the second portion of the angular displacement range of the secondary flywheel are by definition disjoined. They are preferably complementary, in the sense that they together constitute the entire range of angular deflection of the secondary flywheel, the maximum angular movement in the first portion of the range corresponding to the minimum angular clearance in the second portion of the range. angular deflection of the secondary flywheel.
  • the transition torque between the first portion and the second portion of the angular deflection range of the torsion damper may be less than, equal to, or greater than the transition torque between the first portion and the second portion. the range of angular travel of the double damping flywheel. If the two transition couples are equal, we will only have the two modes of operation of the mechanism described above. If, on the other hand, the two transition pairs are not equal, there will be a transition mode of operation between the two modes of low torque and high torque operation, this transition mode being limited by the two transition pairs of the double damping flywheel and the torsion damper.
  • the double damping flywheel disposed upstream of the clutch friction, and having a greater implantation volume than the torsion damper, has a greater range of angular deflection than the range.
  • angular displacement of the torsion damper for example 60 or 70 ° on either side of the median angular position of rest, while the range of angular deflection of the torsion damper is of the order of 12 ° to 15 °, and only in the forward direction.
  • the stiffness K 3 and K 3 are greater than the stiffness or stiffness of the double steering wheel. damper. Assuming a double dual stiffness damping flywheel, it is possible for example to have K2 ⁇ K 4/2 and preferably K 2 ⁇ K 4/4. Similarly K 1 ⁇ K 3/2 and preferably K 1 ⁇ K 3/4.
  • the elastic elements of the double damping flywheel comprise long-running elastic elements which work in the first portion of the angular displacement range of the secondary flywheel and in the second portion of the angular displacement range of the secondary flywheel, and additional elastic elements that work only in the second portion of the angular travel range of the secondary flywheel.
  • the long-stroke elastic elements may be, for example, curved or straight coil springs, preferably arranged orthoradially with respect to the axis of revolution.
  • the additional elastic elements may be, for example, curved or straight coil springs, which are not constrained in the first portion of the range of angular deflection due for example to a pre-existing clearance, and which work only in the second portion of the range of angular deflection.
  • the elastic elements of the double damping flywheel are such that the end of travel position of the secondary flywheel is reached for a torque between the primary flywheel and the upper secondary flywheel having a value Cv, and in that , at least when applying between the primary flywheel and the secondary flywheel any torque lower than Cv / 6, the secondary flywheel is in the first portion of the angular displacement range of the secondary flywheel.
  • the first portion of the range of angular displacement of the secondary flywheel corresponds to at least one sixth, and preferably at least one fifth of the operating torque range of the double damping flywheel.
  • the angular displacement range of the secondary flywheel is greater than 50 °, and preferably greater than 60 °.
  • the secondary flywheel is in the first portion of the angular range of the secondary flywheel, which reflects the adequacy between the double steering wheel damper and the torsion damper, so that for a significant torque range below C 2/6 or C 2/5, the dual mass flywheel and the torsion damper work just the two in the first portion of their respective angular clearance range.
  • a propulsion assembly comprising an internal combustion engine with N cylinders, N being greater than or equal to two, a motor control to deactivate a number P of cylinders among the N cylinders, P being strictly less than N and strictly greater than 0, when predetermined conditions of low consumption are met, and to activate the N cylinders when predetermined conditions of full power are met, this set comprising a system of clutch as described above, the double damping flywheel being integral with a crankshaft of the internal combustion engine.
  • the clutch system is according to claim 6 or claim 14, and in that the predetermined conditions of full power are fulfilled at least when an output torque of the internal combustion engine exceeds a torque threshold. given Cs, less than C 2 , preferably such that:
  • the torsion damper is always in the first portion of its operating range when the engine operates with a reduced number P cylinders. In this mode of operation, the low stiffness K 3 of the torsion damper is used.
  • the predetermined conditions of full power are preferably met when an output torque of the internal combustion engine exceeds a given torque threshold Cs, lower at C 2 , preferably as
  • FIG. 1 a schematic view of a propulsion assembly incorporating a system of clutch according to one embodiment of the invention
  • Figure 2 is an axial sectional view of a clutch system according to one embodiment of the invention
  • FIG. 3 a characteristic response curve of a double damping flywheel and a torsion damper of a mechanism according to one embodiment of the invention, on which the torque is plotted on the ordinate and the displacement on the abscissa corresponding angular
  • FIG. 4 a resultant curve combining the double damping flywheel and the torsion damper of the mechanism according to one embodiment of FIG. 3
  • FIG. 1 a schematic view of a propulsion assembly incorporating a system of clutch according to one embodiment of the invention
  • Figure 2 is an axial sectional view of a clutch system according to one embodiment of the invention
  • FIG. 3 a characteristic response curve of a double damping flywheel and a torsion damper of a mechanism according to one embodiment of the invention, on which the torque is plotted on the ordinate and the
  • FIG. 5 a characteristic response curve of a double damping flywheel and a torsion damper of a mechanism according to another embodiment of the invention, on which the torque has been plotted on the ordinate and on the abscissa the corresponding angular deflection;
  • FIG. 6 a resultant curve combining the double damping flywheel and the torsion damper of the mechanism according to one embodiment of FIG. 5.
  • a propulsion assembly 10 comprising an internal combustion engine 12, a friction clutch system 14 and an input shaft 16 of the gearbox.
  • the engine 12 is an N cylinder engine, N being greater than or equal to two driving a crankshaft 18, and is equipped with a control 20 to deactivate a number P of cylinders among the N cylinders, P being between 1 and Nl, when predetermined conditions of low consumption are met, and to activate the N cylinders when predetermined conditions of full power are met.
  • This control 20 can in particular act according to a request for engine torque, corresponding to a position of an accelerator pedal, so that beyond a predetermined engine torque threshold or engine torque demand Cs , said engine torque transition, all cylinders of the engine are powered.
  • the clutch system 14 shown in a functional manner in Figure 1 and structural in Figure 2, comprises in series a double damping flywheel 22, a clutch friction 24 downstream of the double damping flywheel 22 and a damper torsion 26 downstream of the clutch friction 24, these various elements rotating about a common axis of revolution 100.
  • the crankshaft 18 of the motor 12 drives a primary flywheel 28 of the double damping flywheel 22, which drives a secondary flywheel 30 the double damping flywheel via elastic elements 32, 34, so that the secondary flywheel 30 can oscillate angularly around the axis of revolution 100 relative to the primary flywheel 28 on either side of a position rest or balance.
  • the secondary flywheel 30 is greater than 50 ° , and preferably greater than 60 ° in the direction opposite to the direction of rotation of the motor 12, and symmetrically in the direction of rotation of the motor 12.
  • the elastic elements 32, 34 of the double damping flywheel may comprise long-stroke elastic elements 32 which work over the entire range of angular deflection of the secondary flywheel 30, and additional elastic elements that work. only in a smaller portion of the angular clearance range of the secondary flywheel 30.
  • the secondary flywheel 30 of the double damping flywheel 22 is fixed to a pressure plate 36 of the clutch friction 24.
  • the clutch friction 24 further comprises a friction disk 38 which is axially movable between a disengaged position. , away from the pressure plate 36 (right in Figure 2), and an engaged position, engaged with the pressure plate 36 (left in Figure 2).
  • the clutch control can be of any known type, and will not be detailed here.
  • the friction disc 38 is integral with a primary member 40 of the torsion damper 26, consisting of two guide rings 42, 44 fixed to one another and between which are arranged elastic members 46 , 48 constituted by springs and a secondary member 50 of the torsion damper 26, constituted by a sail mounted on a splined hub 52 in engagement with a splined section of the input shaft 16 of the gearbox, so as to be integral in rotation with the input shaft 16 of the gearbox while remaining axially movable relative to the input shaft 16 of the gearbox.
  • the elastic elements 46, 48 of the torsion damper 26 allow an angular displacement of the secondary member 50 relative to the primary member 40 in the opposite direction to the direction of rotation of the motor, between a rest position corresponding to a minimum or zero restoring torque and an end position corresponding to a maximum restoring torque to the rest position.
  • the range of angular displacement of the secondary member 50 relative to the primary member 40 is greater than 8 °, and preferably greater than 10 ° and preferably less than 20 °, preferably less than 15 °. °.
  • the elastic elements 46, 48 of the torsion damper comprise elements of the long-stroke elastic elements 46 which work over the entire range of angular deflection of the secondary member 50, and additional elastic elements.
  • FIG. 4 The laws of behavior of the double damping flywheel 22 and the torsion damper 26 have been illustrated in FIG. 3, and the resultant of the two components arranged in series (when the clutch friction is closed) is illustrated in FIG. 4.
  • a Cartesian coordinate system is shown with the angular displacement on the abscissa and the corresponding quasi-static torque on the ordinate. , in this case the torque to be applied between primary flywheel 28 and secondary flywheel 30 of the double damping flywheel 22, or between the body e primary 40 and the secondary member 50 of the torsion damper 26, to keep at a stop any given travel in the range of corresponding angular displacement.
  • the law connecting the angular displacement of the secondary member 50 relative to the primary member 40 of the torsion damper 26 to the applied torque comprises two straight segments 52, 54 secants at an inflection point, one (52) corresponding to a first portion of the range of angular displacement of the secondary member 50 including the median angular position of rest of the secondary member 50, the other (54) a second portion of the range of angular displacement of the secondary member 50 including the end position of the secondary member 50 corresponding to a maximum torque CA.
  • the slope in each portion represents the stiffness of the torsion damper, which takes a value K 3 in the first portion of the range of angular deflection, and a value K 4 greater than K 3 in the second portion of the range of deflection angular.
  • the point of inflection I corresponds to a pair of inflection C 2 , which is preferably greater than CA / 5, and preferably between CA / 5 and 2CA / 5.
  • the angular stiffness K 4 is preferably greater than 2 K 3 .
  • the law connecting the angular displacement of the double damping flywheel to the applied torque comprises three straight segments 56, 58, 60, a first (56) corresponding to a functional play catching of the elastic elements 32 , 34, where the angular displacement is possible in the absence of significant torque, then two secant segments 58, 60 at a point of inflection J, one (58) corresponding to a first linear relationship between angular displacement and torque, whose slope corresponds to a stiffness K 1 , and the other (60) corresponding to a second linear relationship between angular displacement and torque, whose slope corresponds to a stiffness K 2 greater than K 1 .
  • the latter segment 60 extends over a portion of the angular range of travel including the end position of the secondary flywheel, which corresponds to a maximum torque Cv.
  • Cv and CA are equal to or substantially equal to within ⁇ 5%.
  • the stiffness K 1 is higher than K 3
  • the stiffness K 2 higher than K which reflects the fact that for a given torque, the angular travel of the secondary flywheel 30 double damping flywheel 22 is more important than that of the secondary member 60 of the torsion damper 26.
  • the first portion of the range of angular displacement of the secondary flywheel 30 the portion including the segments 56, 58, bounded by the reference center position of the secondary flywheel and the position corresponding to the point of inflection J
  • second portion of the range of angular deflection of the secondary flywheel 30 the portion between the position of the inflection point J and the end position of the secondary flywheel 30.
  • the stiffness is less than or equal to K 1 in the first portion of the beach, and equal to K 2 in the second portion.
  • the point of inflection corresponds to an inflection torque Ci, which is preferably greater than Cv / 6, preferably greater than Cv / 5, preferably between Cv / 5 and 2 Cv / 5.
  • C 2 is strictly greater than Ci.
  • Figure 4 has been illustrated the law 64 connecting the cumulative angular displacement between the primary flywheel 28 of the double damping flywheel 22 and the secondary member 60 of the torsion damper 26 to the torque C applied statically, when the clutch friction is closed.
  • the resulting angular stiffness K takes the following values, as a function of the applied torque:
  • the angular stiffness K of the system thus increases in stages between a minimum value, which is here zero, and a maximum value before reaching the end position.
  • FIGS. 3 and 4 also show the horizontal line 62 corresponding to the motor transition torque Cs, which is strictly less than C 2 , and in this case in the present case strictly less than Ci. assured that when the motor 12 operates with a reduced number of cylinders, the stiffness K takes a low value allowing good filtration of torque fluctuations.
  • a safety factor is obtained by choosing:
  • the transition zone for couples between C 2 and C 1 is not very visible in Figure 6, since the influence of K 1 is preponderant.
  • the inequalities limiting a judicious choice of C 1 and C 2 presented for the first embodiment are also valid here.
  • the first portion of the angular displacement range of the secondary member 60 of the torsion damper 26 covers at least 1/3 of the full range
  • the second portion of the angular displacement range of the secondary member 60 of the torsion damper 26 also covers at least 1/3 of the full range.
  • elastomeric buffers resulting in a very high stiffness over a very small portion of the range of angular deflection of the secondary member 60.
  • elastomeric pads resulting in a very high stiffness over a very small portion of the angular range of movement of the secondary flywheel 30.
  • the double flywheel may not have a play catch-up range.

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Abstract

Un système d'embrayage (10) comporte en série: un double volant amortisseur (22), une friction d'embrayage (24) et un amortisseur de torsion (26). Les ressorts (46, 48) de l'amortisseur de torsion (26) sont tels que sur une première portion de la plage de débattement angulaire de l'amortisseur de torsion (26) constituant au moins 1/4 de la plage de débattement angulaire l'amortisseur de torsion (26), l'amortisseur de torsion (26) présente une raideur angulaire inférieure ou égale à une première valeur K 3, et que sur une deuxième portion de la plage de débattement angulaire constituant au moins 1/4 de la plage de débattement angulaire de l'amortisseur de torsion (26), l'amortisseur de torsion présente une raideur angulaire supérieure ou égale à une deuxième valeur K 4, K 4 étant supérieur à 2 K 3.

Description

SYSTÈME D'EMBRAYAGE COMPORTANT UN AMORTISSEUR DE TORSION À DEUX RAIDEURS ET ENSEMBLE DE PROPULSION INTÉGRANT UN TEL SYSTÈME
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[0001] L'invention se rapporte la filtration des fluctuations de couple d'un moteur à combustion interne ayant un régime de fonctionnement dans lequel certains des cylindres sont désactivés.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
[0002] Dans le document WO2015/090309 est décrit un système d'embrayage comportant, disposés en série entre un moteur à combustion interne et une boîte de transmission: un double volant amortisseur, une friction d'embrayage et un amortisseur de torsion intégré à la friction d'embrayage. Une butée de fin de course limite le débattement angulaire de l'amortisseur de friction, de sorte que ce dernier est neutralisé dès que le couple appliqué dépasse une valeur seuil qui est de préférence inférieure à 55% du couple maximal du moteur. La plage de fonctionnement de l'amortisseur de torsion correspond ainsi aux faibles couples, et est ainsi particulièrement adaptée à l'amortissement des fluctuations de couple lorsque le moteur fonctionne à bas régime et que certains de ses cylindres sont désactivés. Toutefois, les multiples transitions entre modes de fonctionnement en passant par les ressorts de l'amortisseur de friction et mode de fonctionnement en butée s'avèrent difficiles à maîtriser sur la durée de vie du système d'embrayage.
EXPOSE DE L'INVENTION
[0003] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique et à proposer des moyens simples pour filtrer les fluctuations de couple transmis par le vilebrequin d'un moteur à combustion interne susceptible de fonctionner sur une large plage de couple élargie incluant des modes de fonctionnement à faible couple, par exemple réalisés par neutralisation de certains des cylindres du moteur, et des modes de fonctionnement à pleine puissance.
[0004] Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un Système d'embrayage comportant en série, tournant autour d'un axe de révolution commun: un double volant amortisseur; un amortisseur de torsion comportant un organe primaire, un organe secondaire, l'organe secondaire étant mobile en rotation autour de l'axe de révolution par rapport à l'organe primaire sur une plage de débattement angulaire de l'organe secondaire au moins d'une position angulaire de référence de l'organe secondaire à une position de fin de course de l'organe secondaire, l'amortisseur de torsion comportant en outre des éléments élastiques rappelant l'organe secondaire vers la position de référence de l'organe secondaire et exerçant un couple de rappel minimal ou nul sur l'organe secondaire dans la position de référence et un couple de rappel maximal CA dans la position de fin de course de l'organe secondaire; et une friction d'embrayage disposée cinématiquement entre le double volant amortisseur et l'organe primaire de l'amortisseur de torsion pour transmettre un couple moteur du double volant d'amortisseur à l'amortisseur de torsion. Selon l'invention, les éléments élastiques de l'amortisseur de torsion sont tels que sur une première portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire constituant au moins 1/4 et de préférence au moins 1/3 de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire, l'amortisseur de torsion présente une raideur angulaire inférieure ou égale à une première valeur K3, et que sur une deuxième portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire constituant au moins 1/4 et de préférence au moins 1/3 de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire et plus proche de la position de fin de course de l'organe secondaire que la première portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire, l'amortisseur de torsion présente une raideur angulaire supérieure ou égale à une deuxième valeur K4, K4 étant supérieur à 2 K3.
[0005] Lorsque le couple vu par l'amortisseur de torsion est en deçà d'un seuil correspondant au débattement maximal de la première portion de la plage de débattement angulaire, la raideur angulaire reste en deçà de la valeur K3, alors que lorsque le couple augmente et est suffisant pour provoquer un débattement angulaire dans la deuxième portion de la plage de débattement angulaire, la raideur prend une valeur supérieure à K . Chaque portion de la plage de fonctionnement est suffisamment importante pour que l'effet de l'amortisseur de couple soit sensible aussi bien à faible couple, dans la première portion de la plage de fonctionnement, qu'à couple plus élevé, dans la deuxième portion de la plage de fonctionnement. [0006] En pratique, la raideur dans la première portion de la plage de débattement angulaire sera constante et égale à K3 ou sensiblement constante, par exemple dans un intervalle entre 0,9 K3 et K3. De façon similaire, la raideur dans la deuxième portion de la plage de débattement angulaire sera en pratique constante et égale à K4 ou sensiblement constante, par exemple dans un intervalle entre 0,9 K4 et K4.
[0007] La première portion de la plage de débattement angulaire et la deuxième portion de la plage de débattement angulaire sont par définition disjointes. Elles sont de préférence complémentaires, au sens où elles constituent à elles deux l'ensemble de la plage de débattement angulaire, le débattement angulaire maximal dans la première portion de la plage correspondant au débattement angulaire minimal dans la deuxième portion de la plage. Alternativement, on peut prévoir une portion de la plage de débattement angulaire qui serve de transition entre la première et la deuxième portion. Cette portion de transition doit toutefois être aussi étroite que possible, par exemple limité à moins de 10% de l'ensemble de la plage de débattement angulaire.
[0008] L'architecture de l'amortisseur de torsion peut varier, et intégrer le cas échéant un pendule de torsion ou un voile intermédiaire entre l'organe primaire et l'organe secondaire. [0009] Suivant un mode de réalisation, les éléments élastiques de l'amortisseur de couple comportent des éléments élastiques à longue course qui travaillent dans la première portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire et dans la deuxième portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire, et des éléments élastiques additionnels qui travaillent uniquement dans la deuxième portion plage de débattement angulaire de l'organe secondaire. Les éléments élastiques à longue course peuvent être par exemple des ressorts à boudin courbes ou droits, de préférence disposés orthoradialement par rapport à l'axe de révolution. Les éléments élastiques additionnels peuvent être par exemple des ressorts à boudin courbes ou droits, qui ne sont pas contraints dans la première portion de la plage de débattement angulaire du fait par exemple d'un jeu préexistant, et qui travaillent dans la deuxième portion de la plage de débattement angulaire. [0010] Suivant un mode de réalisation, l'amortisseur de torsion est intégré à la friction d'embrayage. La friction d'embrayage peut notamment comporter au moins un plateau de pression lié cinématiquement au double volant amortisseur, et un disque de friction mobile en rotation autour de l'axe de révolution, l'organe primaire de l'amortisseur de couple étant de préférence situé radialement à l'intérieur et axialement en recouvrement avec le disque de friction et/ou le plateau de pression. L'organe primaire de l'amortisseur de couple peut notamment être intégré au disque de friction ou réalisé par un voile fixé directement au disque de friction.
[0011] Suivant un mode de réalisation, la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire est supérieure à 8°, et de préférence supérieure à 10° et de préférence inférieure à 20°, de préférence inférieure à 15°. Ces valeurs sont compatibles avec un amortisseur de couple de faible diamètre, permettant le cas échéant l'intégration à la friction d'embrayage décrite précédemment.
[0012] De préférence, K4 est inférieur à SK3, et de préférence inférieur à 4 K3. Les valeurs K3 et K4 sont ainsi à la fois suffisamment différentes pour permettre un dimensionnement optimisé pour les faibles couples (en ce qui concerne K3 ) et un dimensionnement optimisé pour les forts couples (en ce qui concerne K4 ), en couvrant toute la plage de couple du moteur, et suffisamment proches pour que le comportement soit parfaitement maîtrisé dans la transition entre les différentes portions de la plage de débattement angulaire.
[0013] Suivant un mode de réalisation les éléments élastiques de l'amortisseur de torsion sont tels que la position de fin de course est atteinte pour un couple maximal d'amortissement de l'amortisseur de torsion mesuré entre le l'organe primaire et l'organe secondaire supérieur ayant une valeur CA, et en ce que, au moins lorsque l'on applique entre l'organe primaire et l'organe secondaire un couple quelconque inférieur à CA /6, et de préférence, au moins lorsque l'on applique entre l'organe primaire et l'organe secondaire un couple quelconque inférieur à CA /5, l'organe secondaire se trouve dans la première portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire. En d'autres termes, la première portion de la plage de débattement angulaire correspond à au moins un sixième, et de préférence au moins un cinquième de la plage de couple. [0014] Suivant un mode de réalisation, le double volant amortisseur comporte au moins un volant primaire mobile en rotation autour d'un axe de révolution, un volant secondaire mobile en rotation autour de l'axe de révolution par rapport au volant primaire et des éléments élastiques travaillant entre le volant primaire et le volant secondaire, le volant secondaire étant mobile en rotation autour de l'axe de révolution par rapport au volant primaire sur une plage de débattement angulaire du volant secondaire d'une position angulaire médiane de repos du volant secondaire dans laquelle les éléments élastiques du double volant amortisseur exercent un couple de rappel minimal en valeur absolue sur le volant secondaire à une position de fin de course du volant secondaire dans lequel les éléments élastiques du double volant amortisseur exercent un couple de rappel maximal du double volant amortisseur, ayant une valeur comprise entre 95% et 105% de du couple de rappel maximal de l'amortisseur de torsion. En d'autres termes, le double volant amortisseur et l'amortisseur de torsion sont dimensionnés pour être fonctionnels sur des plages de couple identiques ou sensiblement identiques.
[0015] L'architecture du double volant amortisseur peut varier, et intégrer le cas échéant un pendule de torsion ou un voile intermédiaire entre le volant primaire et le volant secondaire.
[0016] Le double volant secondaire peut être à raideur constante ou sensiblement constante sur l'ensemble de la plage de débattement angulaire.
[0017] Alternativement, les éléments élastiques du double volant amortisseur sont tels que sur une première portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire constituant au moins 1/4 et de préférence au moins 1/3 de la plage de débattement angulaire du volant secondaire et incluant la position angulaire médiane de repos du volant secondaire, le double volant amortisseur présente une raideur angulaire inférieure à une première valeur K1, et que sur une deuxième portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire constituant au moins 1/4 et de préférence au moins 1/3 de la plage de débattement angulaire du volant secondaire, le double volant amortisseur présente une raideur angulaire supérieure à une deuxième valeur K2, K2 étant supérieur à 2 K1. [0018] En pratique, la raideur dans la première portion de la plage de débattement angulaire sera constante et égale à K1 ou sensiblement constante, par exemple dans un intervalle entre 0,9 K1 et K1. De façon similaire, En pratique, la raideur dans la deuxième portion de la plage de débattement angulaire sera constante et égale à K2 ou sensiblement constante, par exemple dans un intervalle entre 0,9 K2 et K2.
[0019] Lorsque le moteur fonctionne dans un régime à faible couple, le double volant amortisseur et l'amortisseur de couple en série fonctionnent dans la première portion de leur plage de débattement angulaire respective et présentent une raideur globale K. Pour fixer les idées, dans le cas d'une raideur constante K1 dans la première portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire et une raideur constante K3 dans la première portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire, la raideur résultante K sera. telle que:
[0020] Lorsque le moteur fonctionne à fort couple, le double volant amortisseur et l'amortisseur de couple en série fonctionnent dans la deuxième portion de leur plage de débattement angulaire respective, et la raideur K est fonction de K2 et K4. Pour fixer les idées, dans le cas d'une raideur constante K2 dans la deuxième portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire et une raideur constante K4 dans la deuxième portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire, la raideur résultante K sera. telle que
[0021] La première portion et la deuxième portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire sont par définition disjointes. Elles sont de préférence complémentaires, au sens où elles constituent à elles deux l'ensemble de la plage de débattement angulaire du volant secondaire, le débattement angulaire maximal dans la première portion de la plage correspondant au débattement angulaire minimal dans la deuxième portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire. Alternativement, on peut prévoir une portion de la plage de débattement angulaire qui serve de transition entre la première et la deuxième portion. Cette portion de transition doit toutefois être aussi étroite que possible, par exemple limité à moins de 10% de l'ensemble de la plage de débattement angulaire du volant secondaire. [0022] En pratique, le couple de transition entre la première portion et la deuxième portion de la plage de débattement angulaire de l'amortisseur de torsion peut être inférieur, égal, ou supérieur au couple de transition entre la première portion et la deuxième portion de la plage de débattement angulaire du double volant amortisseur. Si les deux couples de transition sont égaux, on aura seulement les deux modes de fonctionnement du mécanisme décrit plus haut. Si par contre les deux couples de transition ne sont pas égaux, il existera un mode de fonctionnement de transition entre les deux modes de fonctionnement à faible couple et fort couple, ce mode de transition étant borné par les deux couples de transition du double volant amortisseur et de l'amortisseur de torsion. [0023] En pratique, le double volant amortisseur, disposé en amont de la friction d'embrayage, et disposant d'un volume d'implantation plus important que l'amortisseur de torsion, présente une plage de débattement angulaire plus importante que la plage de débattement angulaire de l'amortisseur de torsion, par exemple de 60 ou 70° de part et d'autre de la position angulaire médiane de repos, alors que la plage de débattement angulaire de l'amortisseur de torsion est de l'ordre de 12° à 15°, et uniquement dans le sens direct.
[0024] Pour que le double volant amortisseur et l'amortisseur de torsion soient fonctionnels sur des plages de couple identiques ou sensiblement identiques, il est donc nécessaire que les raideurs K3 et K3 soient plus importantes que la ou les raideurs du double volant amortisseur. Dans l'hypothèse d'un double volant amortisseur à double raideur, on pourra par exemple avoir K2 < K4 /2 et de préférence K2 <K4 /4. De façon similaire K1 < K3 /2 et de préférence K1 < K3 /4.
[0025] Suivant un mode de réalisation, les éléments élastiques du double volant amortisseur comportent des éléments élastiques à longue course qui travaillent dans la première portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire et dans la deuxième portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire, et des éléments élastiques additionnels qui travaillent uniquement dans la deuxième portion plage de débattement angulaire du volant secondaire. Les éléments élastiques à longue course peuvent être par exemple des ressorts à boudin courbes ou droits, de préférence disposés orthoradialement par rapport à l'axe de révolution. Les éléments élastiques additionnels peuvent être par exemple des ressorts à boudin courbes ou droits, qui ne sont pas contraints dans la première portion de la plage de débattement angulaire du fait par exemple d'un jeu préexistant, et qui travaillent uniquement dans la deuxième portion de la plage de débattement angulaire. [0026] Suivant un mode de réalisation les éléments élastiques du double volant amortisseur sont tels que la position de fin de course du volant secondaire est atteinte pour un couple entre le volant primaire et le volant secondaire supérieur ayant une valeur Cv, et en ce que, au moins lorsque l'on applique entre le volant primaire et le volant secondaire un couple quelconque inférieur à Cv /6, le volant secondaire se trouve dans la première portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire. En d'autres termes, la première portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire correspond à au moins un sixième, et de préférence au moins un cinquième de la plage de couple de fonctionnement du double volant amortisseur. [0027] De préférence, la plage de débattement angulaire du volant secondaire est supérieure à 50°, et de préférence supérieure à 60°.
[0028] Suivant un mode de réalisation, on fait en sorte que, au moins lorsque l'on applique entre le volant primaire et l'organe secondaire un couple quelconque inférieur à CA /6, et de préférence au moins lorsque l'on applique entre l'organe primaire et l'organe secondaire un couple quelconque inférieur à CA /5, le volant secondaire se trouve dans la première portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire, ce qui traduit l'adéquation entre le double volant amortisseur et l'amortisseur de torsion, pour que pour une plage de couple significative, en dessous de C2 /6 ou C2 /5, le double volant amortisseur et l'amortisseur de torsion fonctionnent tout les deux dans la première portion de leur plage de débattement angulaire respective. [0029] Suivant un autre aspect de l'invention, celle-ci a trait à un ensemble de propulsion comportant un moteur à combustion interne à N cylindres, N étant supérieur ou égal à deux, une commande du moteur pour désactiver un nombre P de cylindres parmi les N cylindres, P étant strictement inférieur à N et strictement supérieur à 0, lorsque des conditions prédéterminées de basse consommation sont remplies, et pour activer les N cylindres lorsque des conditions prédéterminées de pleine puissance sont remplies, cet ensemble comportant un système d'embrayage tel que décrit précédemment, le double volant amortisseur étant solidaire d'un vilebrequin du moteur à combustion interne. [0030] De préférence, le système d'embrayage est selon la revendication 6 ou la revendication 14, et en ce que les conditions prédéterminées de pleine puissance sont remplies au moins quand un couple de sortie du moteur à combustion interne dépasse un seuil de couple donné Cs, inférieur à C2, de préférence tel que:
[0031] De préférence:
[0032] On s'assure ainsi que l'amortisseur de torsion se trouve toujours dans la première portion de sa plage de fonctionnement lorsque le moteur fonctionne avec un nombre P réduit de cylindres. On tire parti, dans ce mode de fonctionnement, de la faible raideur K3 de l'amortisseur de torsion.
[0033] Pour les mêmes raisons, lorsque le double volant amortisseur est à double pente, les conditions prédéterminées de pleine puissance sont de préférence remplies dès lors qu'un couple de sortie du moteur à combustion interne dépasse un seuil de couple donné Cs, inférieur à C2, de préférence tel que
[0034] De préférence:
[0035] On s'assure ainsi que le double volant amortisseur se trouve toujours dans la première portion de sa plage de fonctionnement lorsque le moteur fonctionne avec un nombre P réduit de cylindres. On tire parti, dans ce mode de fonctionnement, de la faible raideur K1 du double volant amortisseur.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0036] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : la figure 1, une vue schématique d'un ensemble de propulsion intégrant un système d'embrayage selon un mode de réalisation de l'invention; la figure 2, une vue en coupe axiale d'un système d'embrayage selon un mode de réalisation de l'invention; la figure 3, une courbe caractéristique de réponse d'un double volant amortisseur et d'un amortisseur de torsion d'un mécanisme selon un mode de réalisation de l'invention, sur laquelle ont été portés en ordonnées le couple et en abscisses le débattement angulaire correspondant; la figure 4, une courbe résultante combinant le double volant amortisseur et l'amortisseur de torsion du mécanisme selon un mode de réalisation de la figure 3; la figure 5, une courbe caractéristique de réponse d'un double volant amortisseur et d'un amortisseur de torsion d'un mécanisme selon un autre mode de réalisation de l'invention, sur laquelle ont été portés en ordonnées le couple et en abscisses le débattement angulaire correspondant; la figure 6, une courbe résultante combinant le double volant amortisseur et l'amortisseur de torsion du mécanisme selon un mode de réalisation de la figure 5.
[0037] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE REALISATION
[0038] Sur la figure 1 est illustré un ensemble de propulsion 10 comportant un moteur à combustion interne 12, un système d'embrayage 14 à friction et un arbre d'entrée 16 de boîte de transmission. Le moteur 12 est un moteur à N cylindres, N étant supérieur ou égal à deux entraînant un vilebrequin 18, et est équipé d'une commande 20 pour désactiver un nombre P de cylindres parmi les N cylindres, P étant compris entre 1 et N-l, lorsque des conditions prédéterminées de basse consommation sont remplies, et pour activer les N cylindres lorsque des conditions prédéterminées de pleine puissance sont remplies. Cette commande 20 peut notamment agir en fonction d'une demande de couple moteur, correspondant à une position d'une pédale d'accélérateur, de sorte qu'au-delà d'un seuil de couple moteur ou de demande de couple moteur prédéterminé Cs, dit couple de transition moteur, tous les cylindres du moteur soient alimentés.
[0039] Le système d'embrayage 14, illustré de façon fonctionnelle sur la figure 1 et structurelle sur la figure 2, comporte en série un double volant amortisseur 22, une friction d'embrayage 24 en aval du double volant amortisseur 22 et un amortisseur de torsion 26 en aval de la friction d'embrayage 24, ces différents éléments tournant autour d'un axe de révolution commun 100. Le vilebrequin 18 du moteur 12 entraîne un volant primaire 28 du double volant amortisseur 22, qui entraîne un volant secondaire 30 du double volant amortisseur par l'intermédiaire d'éléments élastiques 32, 34, de sorte que le volant secondaire 30 peut osciller angulairement autour de l'axe de révolution 100 par rapport au volant primaire 28 de part et d'autre d'une position de repos ou d'équilibre. On s'intéressera ici plus particulièrement aux oscillations du volant secondaire 30 par rapport au volant primaire 28 dans le sens opposé au sens de rotation du moteur 12, et on définira ainsi une plage de débattement angulaire du volant secondaire 30 entre la position de repos et une position de fin de course dans le sens opposé au sens de rotation du moteur. Cette fin de course peut être réalisée par tout moyen approprié, par exemple par des butées ou par un contact entre des spires de ressorts constituant les éléments élastiques 32, 34. En pratique, la plage de débattement angulaire du volant secondaire est supérieure à 50°, et de préférence supérieure à 60° dans le sens opposé au sens de rotation du moteur 12, et de façon symétrique dans le sens de rotation du moteur 12.
[0040] De façon optionnelle, les éléments élastiques 32, 34 du double volant amortisseur peuvent comporter des éléments élastiques à longue course 32 qui travaillent sur l'ensemble de la plage de débattement angulaire du volant secondaire 30, et des éléments élastiques additionnels qui travaillent uniquement dans une portion plus réduite de la plage de débattement angulaire du volant secondaire 30.
[0041] Le volant secondaire 30 du double volant amortisseur 22 est fixé à un plateau de pression 36 de la friction d'embrayage 24. La friction d'embrayage 24 comporte en outre un disque de friction 38 qui est mobile axialement entre une position débrayée, à distance du plateau de pression 36 (à droite sur la figure 2), et une position embrayée, en prise avec le plateau de pression 36 (à gauche sur la figure 2). La commande d'embrayage peut être de tout type connu, et ne sera pas détaillée ici.
[0042] Le disque de friction 38 est solidaire d'un organe primaire 40 de l'amortisseur de torsion 26, constitué par deux rondelles de guidage 42, 44 fixées l'une à l'autre et entre lesquelles sont disposés des éléments élastiques 46, 48 constitués par des ressorts ainsi qu'un organe secondaire 50 de l'amortisseur de torsion 26, constitué par voile monté sur un moyeu cannelé 52 en prise avec un tronçon cannelé de l'arbre d'entrée 16 de boîte de transmission, de manière à être solidaire en rotation de l'arbre d'entrée 16 de la boîte de transmission tout en restant mobile axialement par rapport à l'arbre d'entrée 16 de la boîte de transmission.
[0043] Les éléments élastiques 46, 48 de l'amortisseur de torsion 26 permettent un débattement angulaire de l'organe secondaire 50 par rapport à l'organe primaire 40 dans le sens opposé au sens de rotation du moteur, entre une position de repos correspondant à un couple de rappel minimal ou nul et une position de fin de course correspondant à un couple de rappel maximal vers la position de repos. Pour fixer les idées, la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire 50 par rapport à l'organe primaire 40 est supérieure à 8°, et de préférence supérieure à 10° et de préférence inférieure à 20°, de préférence inférieure à 15°. [0044] De manière remarquable, les éléments élastiques 46, 48 de l'amortisseur de torsion comportent des éléments des éléments élastiques à longue course 46 qui travaillent sur toute la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire 50, et des éléments élastiques additionnels 48 qui travaillent uniquement dans une portion plus réduite de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire 50. [0045] Les lois de comportement du double volant amortisseur 22 et de l'amortisseur de torsion 26 ont été illustrées sur la figure 3, et la résultante des deux composants disposés en série (lorsque la friction d'embrayage est fermée) est illustrée sur la figure 4. On a représenté sur chaque figure un repère cartésien avec en abscisse le débattement angulaire et en ordonnées le couple quasi-statique correspondant, en l'occurrence le couple qu'il faut appliquer entre volant primaire 28 et volant secondaire 30 du double volant amortisseur 22, ou entre l'organe primaire 40 et l'organe secondaire 50 de l'amortisseur de torsion 26, pour maintenir à l'arrêt un débattement donné quelconque dans la plage de débattement angulaire correspondante. [0046] Comme illustré sur la figure 3, la loi reliant le débattement angulaire de l'organe secondaire 50 par rapport à l'organe primaire 40 de l'amortisseur de torsion 26 au couple appliqué, comporte deux segments de droite 52, 54 sécants en un point d'inflexion, l'un (52) correspondant à une première portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire 50 incluant la position angulaire médiane de repos de l'organe secondaire 50, l'autre (54) à une deuxième portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire 50 incluant la position de fin de course de l'organe secondaire 50 correspondant à un couple maximal CA. La pente dans chaque portion représente la raideur de l'amortisseur de torsion, qui prend une valeur K3 dans la première portion de la plage de débattement angulaire, et une valeur K4 supérieure à K3 dans la deuxième portion de la plage de débattement angulaire. Le point d'inflexion I correspond à un couple d'inflexion C2, qui est de préférence supérieur à CA /5, et de préférence compris entre CA /5 et 2CA /5. La raideur angulaire K4 est de préférence supérieure à 2 K3.
[0047] La loi reliant le débattement angulaire du double volant amortisseur au couple appliqué, illustrée sur la figure 3, comporte trois segments de droite 56, 58, 60, un premier (56) correspondant à un rattrapage de jeu fonctionnel des éléments élastiques 32, 34, où le débattement angulaire est possible en l'absence de couple notable, puis deux segments 58, 60 sécants en un point d'inflexion J, l'un (58) correspondant à une première relation linéaire entre débattement angulaire et couple, dont la pente correspond à une raideur K1, et l'autre (60) correspondant à une deuxième relation linéaire entre débattement angulaire et couple, dont la pente correspond à une raideur K2 supérieure à K1. Ce dernier segment 60 s'étend sur une portion de la plage de débattement angulaire incluant la position de fin de course du volant secondaire, qui correspond à un couple maximal Cv. De préférence, Cv et CA sont égaux ou sensiblement égaux, à ±5% près. [0048] La raideur K1 est plus élevée que K3, et la raideur K2 plus élevée que K , ce qui traduit le fait que pour un couple donné, le débattement angulaire du volant secondaire 30 double volant amortisseur 22 est plus important que celui de l'organe secondaire 60 de l'amortisseur de torsion 26. En l'occurrence, on a de préférence K2 < K4 /2 et de préférence K2 <K4 /4. De façon similaire, K1 < K3 /2 et de préférence K1 /4.
[0049] On appellera première portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire 30 la portion incluant les segments 56, 58, bornée par la position médiane de référence du volant secondaire et par la position correspondant au point d'inflexion J, et deuxième portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire 30 la portion située entre la position du point d'inflexion J et la position de fin de course du volant secondaire 30. La raideur est inférieure ou égale à K1 dans la première portion de la plage, et égale à K2 dans la deuxième portion. Le point d'inflexion correspond à un couple d'inflexion Ci, qui est de préférence supérieur à Cv /6, de préférence supérieur à Cv /5, de préférence compris entre Cv /5 et 2Cv/5. [0050] Dans le mode de réalisation des figures 3 et 4, C2 est strictement supérieur à Ci. Sur la figure 4 a été illustrée la loi 64 reliant le débattement angulaire cumulé entre le volant primaire 28 du double volant amortisseur 22 et l'organe secondaire 60 de l'amortisseur de torsion 26 au couple C appliqué en statique, lorsque la friction d'embrayage est fermée. Dans la mesure où le double volant amortisseur 22 et l'amortisseur de torsion 26 sont disposés en série, la raideur angulaire résultante K prend les valeurs suivantes, en fonction du couple appliqué:
[0051] La raideur angulaire K du système croît ainsi par palier entre une valeur minimale, qui est ici nulle, et une valeur maximale avant l'atteinte de la position de fin de course.
[0052] On a également tracé sur les figures 3 et 4 la droite horizontale 62 correspondant au couple de transition moteur Cs, qui est strictement inférieur à C2, et en l'occurrence dans le cas présent strictement inférieur à Ci. On est ainsi assuré que lorsque le moteur 12 fonctionne avec un nombre réduit de cylindres, la raideur K prend une valeur faible permettant une bonne filtration des fluctuations de couple. Un coefficient de sécurité est obtenu en choisissant:
[0053] De préférence:
[0054] De façon similaire, on a de préférence:
[0055] De préférence:
[0056] Sur les figures 5 et 6 a été illustré un mode de réalisation dans une hypothèse où C1 est inférieur à C2. La raideur résultante K prend alors les valeurs suivantes:
[0057] Dans une telle hypothèse, la zone de transition pour les couples entre C2 et C1 est peu visible sur la figure 6, car l'influence de K1 est prépondérante. [0058] Pour obtenir le comportement souhaité, on prend soin que le couple de transition du moteur Cs soit strictement inférieur à Ci, et en l'occurrence dans le cas présent strictement inférieur à C2. On est ainsi assuré que lorsque le moteur fonctionne avec un nombre réduit de cylindres, la raideur K prend une valeur faible permettant une bonne filtration des fluctuations de couple. Les inégalités bornant un choix judicieux de C1 et C2 présentées pour le premier mode de réalisation sont également valables ici.
[0059] Dans tous les modes de réalisation, on fait en sorte que la première portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire 60 de l'amortisseur de torsion 26 couvre au moins 1/3 de la plage complète, et que la deuxième portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire 60 de l'amortisseur de torsion 26 couvre également au moins 1/3 de la plage complète.
[0060] Naturellement, les exemples représentés sur les figures et discutés ci- dessus ne sont donnés qu'à titre illustratif et non limitatif.
[0061] Naturellement, le comportement est simplifié si l'on choisit C1 =C2.
[0062] Un comportement simplifié est également obtenu si les éléments élastiques 34 sont omis, de sorte que le comportement du double volant amortisseur est linéaire avec une raideur K1 =K2 unique sur l'ensemble de la plage de débattement angulaire.
[0063] Il peut être prévu, en fin de course de l'amortisseur de torsion 26, des tampons élastomères se traduisant par une raideur très importante sur une très faible portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire 60. De même, il peut être prévu, en fin de course du double volant amortisseur 22, des tampons élastomères se traduisant par une raideur très importante sur une très faible portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire 30.
[0064] Le double volant d'inertie peut ne pas présenter de plage de rattrapage de jeu.
[0065] Il est explicitement prévu que l'on puisse combiner entre eux les différents modes de réalisation illustrés pour en proposer d'autres. Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu'elles se dégagent pour un homme du métier à partir de l'ensemble de l'exposé de l'invention, même si concrètement elles n'ont été décrites qu'en relation avec d'autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d'autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n'a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens.

Claims

REVENDICATIONS 1 . Système d'embrayage (10) comportant en série, tournant autour d'un axe de révolution (100) commun:
un double volant amortisseur (22);
un amortisseur de torsion (26) comportant un organe primaire (40), un organe secondaire (50), l'organe secondaire (50) étant mobile en rotation autour de l'axe de révolution (100) par rapport à l'organe primaire (40) sur une plage de débattement angulaire de l'organe secondaire (50) au moins d'une position angulaire de référence de l'organe secondaire (50) à une position de fin de course de l'organe secondaire (50), l'amortisseur de torsion comportant en outre des éléments élastiques (46, 48) rappelant l'organe secondaire vers la position de référence de l'organe secondaire (50) et exerçant un couple de rappel minimal ou nul sur l'organe secondaire dans la position de référence (50) et un couple de rappel maximal CA dans la position de fin de course de l'organe secondaire (50); et
une friction d'embrayage (24) disposée cinématiquement entre le double volant amortisseur (22) et l'organe primaire (40) de l'amortisseur de torsion (26) pour transmettre un couple moteur du double volant d'amortisseur (22) à l'amortisseur de torsion (26);
caractérisé en ce que les éléments élastiques (46, 48) de l'amortisseur de torsion (26) sont tels que sur une première portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire constituant au moins 1/4 et de préférence au moins 1/3 de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire (50), l'amortisseur de torsion (26) présente une raideur angulaire inférieure ou égale à une première valeur K3, et que sur une deuxième portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire constituant au moins 1/4 et de préférence au moins 1/3 de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire et plus proche de la position de fin de course de l'organe secondaire (60) que la première portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire (60), l'amortisseur de torsion présente une raideur angulaire supérieure ou égale à une deuxième valeur K , K4 étant supérieur à 2 K3.
2. Système d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments élastiques (46, 48) de l'amortisseur de couple (50) comportent des éléments élastiques à longue course (46) qui travaillent dans la première portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire et dans la deuxième portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire, et des éléments élastiques additionnels (48) qui travaillent uniquement dans la deuxième portion plage de débattement angulaire de l'organe secondaire.
3. Système d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'amortisseur de torsion (26) est intégré à la friction d'embrayage (24).
4. Système d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire (50) est supérieure à 8°, et de préférence supérieure à 10° et de préférence inférieure à 20°, de préférence inférieure à 15°.
5. Système d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que K4 est inférieur à SK3, et de préférence inférieur à 4 K3.
6. Système d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments élastiques (46, 48) de l'amortisseur de torsion (26) sont tels que la position de fin de course est atteinte pour un couple maximal d'amortissement de l'amortisseur de torsion (26) mesuré entre le l'organe primaire (40) et l'organe secondaire (50) supérieur ayant une valeur CA, et en ce que, au moins lorsque l'on applique entre l'organe primaire et l'organe secondaire un couple quelconque inférieur à CA /6, et de préférence, au moins lorsque l'on applique entre l'organe primaire (40) et l'organe secondaire (50) un couple quelconque inférieur à CA /5, l'organe secondaire (50) se trouve dans la première portion de la plage de débattement angulaire de l'organe secondaire (50).
7. Système d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le double volant amortisseur (22) comporte au moins un volant primaire (28) mobile en rotation autour d'un axe de révolution (100), un volant secondaire (30) mobile en rotation autour de l'axe de révolution (100) par rapport au volant primaire (28) et des éléments élastiques (32, 34) travaillant entre le volant primaire (28) et le volant secondaire (30), le volant secondaire (30) étant mobile en rotation autour de l'axe de révolution (100) par rapport au volant primaire (28) sur une plage de débattement angulaire du volant secondaire (30) d'une position angulaire médiane de repos du volant secondaire (30) dans laquelle les éléments élastiques (32, 34) du double volant amortisseur exercent un couple de rappel minimal en valeur absolue sur le volant secondaire (30) à une position de fin de course du volant secondaire (30) dans lequel les éléments élastiques du double volant amortisseur (22) exercent un couple de rappel maximal du double volant amortisseur (22), ayant une valeur comprise entre 95% et 105% de du couple de rappel maximal de l'amortisseur de torsion (26).
8. Système d'embrayage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les éléments élastiques (32, 34) du double volant amortisseur (22) sont tels que sur une première portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire (30) constituant au moins 1/4 et de préférence au moins 1/3 de la plage de débattement angulaire du volant secondaire (30) et incluant la position angulaire médiane de repos du volant secondaire (30), le double volant amortisseur (22) présente une raideur angulaire inférieure à une première valeur K1, et que sur une deuxième portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire constituant au moins 1/4 et de préférence au moins 1/3 de la plage de débattement angulaire du volant secondaire, le double volant amortisseur (22) présente une raideur angulaire supérieure à une deuxième valeur K2, K2 étant supérieur à 2 K1.
9. Système d'embrayage selon la revendication 8, caractérisé en ce que K2 < K4 /2 et de préférence K2 <K4 /4.
1 0. Système d'embrayage selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que K1 < K3 /2 et de préférence K1 < K3 /4.
1 1 . Système d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les éléments élastiques (32, 34) du double volant amortisseur (22) comportent des éléments élastiques à longue course (32) qui travaillent dans la première portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire et dans la deuxième portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire, et des éléments élastiques additionnels (34) qui travaillent uniquement dans la deuxième portion plage de débattement angulaire du volant secondaire.
1 2. Système d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que les éléments élastiques (32, 34) du double volant amortisseur (22) sont tels que la position de fin de course du volant secondaire (30) est atteinte pour un couple entre le volant primaire et le volant secondaire supérieur ayant une valeur Cv, et en ce que, au moins lorsque l'on applique entre le volant primaire (28) et le volant secondaire (30) un couple quelconque inférieur à Cv /6, le volant secondaire (30) se trouve dans la première portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire (30).
1 3. Système d'embrayage selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que la plage de débattement angulaire du volant secondaire (30) est supérieure à 50°, et de préférence supérieure à 60°.
14. Système d'embrayage selon la revendication 6 et l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que, au moins lorsque l'on applique entre le volant primaire (28) et l'organe secondaire (50) un couple quelconque inférieur à CA /6, et de préférence au moins lorsque l'on applique entre l'organe primaire (28) et l'organe secondaire (50) un couple quelconque inférieur à CA /5, le volant secondaire (30) se trouve dans la première portion de la plage de débattement angulaire du volant secondaire (30) .
1 5. Ensemble de propulsion (10) comportant un moteur à combustion interne (12) à N cylindres, N étant supérieur ou égal à deux, une commande (20) du moteur pour désactiver un nombre P de cylindres parmi les N cylindres, P étant strictement inférieur à N et strictement supérieur à 0, lorsque des conditions prédéterminées de basse consommation sont remplies, et pour activer les N cylindres lorsque des conditions prédéterminées de pleine puissance sont remplies, caractérisé en ce qu'il comporte un système d'embrayage (14) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le double volant amortisseur (22) étant solidaire d'un vilebrequin (18) du moteur à combustion interne (12) .
Ensemble de propulsion (10) selon la revendication 15, caractérisé en ce que le système d'embrayage (14) est selon la revendication 6 ou la revendication 14, et en ce que les conditions prédéterminées de pleine puissance sont remplies au moins quand un couple de sortie du moteur à combustion interne (12) dépasse un seuil de couple donné Cs, inférieur à C2, de préférence tel que:
et de préférence tel que: 1 7. Ensemble de propulsion (10) selon la revendication 15 ou la revendication 16, caractérisé en ce que le système d'embrayage (14) est selon la revendication 11, et en ce que les conditions prédéterminées de pleine puissance sont remplies dès lors qu'un couple de sortie du moteur à combustion interne (12) dépasse un seuil de couple donné Cs, inférieur à C2, de préférence tel que et de préférence tel que:
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